冠心病相关基因的生物信息学分析

冠心病相关基因的生物信息学分析

高圣 

赣州市人民医院检验科 江西赣州   341000

摘要：目的：将生物信息学方法进行应用对冠心病相关基因进行有效分析。方法：将冠心病基因表达谱数据进行获取，将差异表达基因筛选出来，并对差异基因展开KEGG，GO和PPI网络分析，并将Webgestalt进行应用，实现对冠心病患者miRNA和转录因子的预测，促进miRNA-TF-gene调控网络的有效建立。结果：得出1449个差异基因，在将其与对照组进行比较时，冠心病样品中有726个上调基因，下调基因为723个，差异基因与富集于神经活性配体-受体相互作用差异显著。结论：将生物信息学技术进行应用，对冠心病基因芯片数据进行准确分析，保证获取冠心病基因通路，miRNA和转率因子，了解冠心病特性，从而为临床治疗工作提供借鉴，意义显著。

关键词：冠心病；相关基因；生物学分析

就冠动脉粥样硬化心脏病来说，导致患者发病的主要因素为冠状动脉出现粥样硬化，进而导致患者额的官腔出现狭窄问题，患者心肌缺血，在长期缺氧情况下导致心脏病问题的发生^[1]。冠心病的发生和发展会受到遗传因素和环境因素的影响，大度是在多种因素影响下而发病，冠心病患者的临床死亡率相对较高，但是当前发展现状还不能明确患者的遗传因素，在基因研究方面还存在不足。近些年发展中，我国生物学信息发展逐渐推进，为疾病的基因发展提供了平台。生物学信息学借助计算机对生物信息进行存储，并通过检索和分析，对生命科学进行研究^[2]。本研究则在此基础上，将生物信息学方法进行应用，探究冠心病的相关基因，展开分析如下。
1资料分析和研究方法

1.1一般资料

将美国国力生物技术信息的NCBI平台进行应用，借助CEO数据库展开芯片筛选，筛选标准为：人类标本，不包括动物株和细胞株；芯片中包含冠心病相关信息；芯片可进行基因表达，各探针具有归一化的表达值。本次研究共筛选6个样本，分别为3例冠心病CHD样本和3例对照组样本。

1.2研究方法

差异基因筛选：对差异基因进行筛选，需要先将CEL格式原始数据进行下载，随后将R软件包中的affy进行读取，对数据进行标准化与处理，处理过程应用RMA方法实现，并将平台的注释文件进行分析，对探针进行注释，随后将并未匹配到基因的探针排除，针对不同探针映射到同一个基因的情况，可将不同探针的均值进行获取，将其作为基因的表达值，并在R包limma中将差异表达基因进行筛选，并将T值进行应用，对基因表达差异性进行分析，得出P值，同时将BH方法进行，矫正P值，要求每个差异表达基因均表示为P<0.05。

差异表达基因的功能分析：将富集分析工具DAVID进行应用，对其差异表达基因参与的GO功能和KEGG通路进行分析，参数富集基因个数count>2，超几何检验显著性阈值P<0.05。

差异表达基因的PPI网络分析：将STRING数据库进行应用，对所有的差异表达基因进行分析，主要分析其中的差异蛋白PPI网络，其中的PPI网络表示的是蛋白之间的互作关系，促进网络软件的构建，Gytoscape，并对节点degree值进行统计，并对其节点之间的连接情况进行观察分析。

miRNA-TF-gene调控网络：将webgestalt网站进行应用，对其差异基因进行转录因子TF进行富集预测，并进行miRNA富集预测，将富集结果进行分析，对miRNA-gene和TF-geng关系进行整理Fenix，促进miRNA-TF-gene调控网络的建立。

1.3统计学方法

对数据进行统计，主要将SPSS20.0软件进行应用，其中，对计量资料的计算，结果表示以（ ±s）为主，验证以t值为主，而计数资料的统计，比较结果采用（n，%）进行计数，进行验证，则用²值表示，在结果显示数据比0.05小时，表示此次研究计算存在意义。

2结果

2.1差异表达基因筛选结果

得出1449个差异基因，在将其与对照组进行比较时，冠心病样品中有726个上调基因，下调基因为723个。

2.2GO功能和EDGG通路富集分析

通过GO功能分类体系的应用，实现对差异基因的注释，结果显示DEG_S主要参与炎症反应，细胞-细胞信号传导，神经肽信号通路，G蛋白偶联受体-环核苷酸通路、G蛋白偶联受体-蛋白信号通路的正调控等生物学过程。并将KEGG数据库中的pathway为基本单位，向背景基因组映射，将基因所参与的主要代谢情况进行明确，并明确细胞传导通路，结果表明，其差异基因与富集于神经活性配体-受体相互作用差异显著，蛋白质的消化和吸收，黑素瘤，维生素的消化吸收，甘氨酸，丝氨酸和苏酸代谢，脂肪的消化吸收等具有积极意义。

3讨论

从临床目前发展情况来看，冠心病的发病机制还不够明确，根据临床目前发展情况来看，炎症反应对冠状动脉形成粥样硬化具有重要影响。根据相关研究数据结果显示，慢性炎症反应会导致细胞产生黏附分子，是动脉粥样硬化的始动环节，同时炎症指标可对心血管疾病的发生进行预测

^[3]。但是目前发展中，基因水平发展还不够完善，通过基因对疾病的了解程度还不够，需要借助生物信息学技术进行应用，对冠心病和正常人的表达谱进行差异基因筛选，共筛选出1449个差异基因，随后将string在线软件进行应用，对差异基因编码蛋白进行蛋白质互相作用关系网络分析，从而得出编码蛋白，对基因的转录等情况进行分析，其为临床冠心病患者的诊治具有积极意义^[4]。

综上所述，将生物信息学技术进行应用，对冠心病基因芯片数据进行准确分析，保证获取冠心病基因通路，miRNA和转率因子，了解冠心病特性，从而为临床治疗工作提供借鉴，意义显著。

参考文献：

[1] 金妍伶, 李玉子. E-选择素基因多态性与冠心病的相关性研究进展[J]. 饮食保健, 2020, 007(005):92-93.

[2] 张文婧, 王佳贺. 冠心病基因多态性的研究进展[J]. 实用老年医学 2020年34卷10期, 1079-1082页, ISTIC CA, 2020.

[3] 熊萱, 张远, 喻冬柯,等. 中国冠心病患者ApoE基因型和高敏C反应蛋白临床相关性研究[J]. 四川医学, 2019, 040(006):549-552.

[4] 蒋祝, 孙洁, 蒋涛,等. 中国人群冠心病相关基因的精细定位研究[J]. 南京医科大学学报(自然科学版), 2019, 039(005):756-761.